垂线坐标仪自动化标定装置的制作方法

文档序号:17748385发布日期:2019-05-24 20:47阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种垂线坐标仪自动化标定装置,用于对待标定的垂线坐标仪(4)进行标定,其特征在于:所述标定装置包括中央控制单元(1)、双伺服电机传动模块(2)、双光栅测量模块(3)、与中央控制单元(1)连接的上位机(5),垂线坐标仪(4)与上位机(5)通信连接;上位机(5)用于向中央控制单元(1)发送指令,驱动双伺服电机传动模块(2)中的双伺服电机(21)运转,并带动待标定的垂线坐标仪(4)形成X向或Y向水平位移,双光栅测量模块(3)通过实时测量垂线坐标仪(4)的位移,将测得的位移数据发送至中央控制单元(1),中央控制单元(1)通过闭环的PID控制算法,决策伺服电机的运转和停止,使垂线坐标仪(4)移动预设的位移量,中央控制单元(1)将双光栅测量模块(3)测量的垂线坐标仪(4)的位移数据传输至上位机(5),垂线坐标仪(4)将其测得的实时位移数据传输至上位机(5),所述上位机(5)用于根据垂线坐标仪(4)传送的实时位移数据和双光栅测量模块(3)测量的垂线坐标仪(4)的位移数据对垂线坐标仪(4)进行标定。

2.如权利要求1所述的垂线坐标仪自动化标定装置,其特征在于:所述双伺服电机传动模块(2)包括双伺服电机(21)、由双伺服电机(21)驱动的双轴平移台(22),待测垂线坐标仪(4)固定在所述双轴平移台(22)上。

3.如权利要求2所述的垂线坐标仪自动化标定装置,其特征在于:所述双伺服电机(21)包括第一伺服电机(211)和第二伺服电机(212),第一伺服电机(211)和第二伺服电机(212)分别与中央控制单元(1)连接,第一伺服电机(211)在中央控制单元(1)的控制下,驱动双轴平移台(22)产生X轴方向位移;第二伺服电机(212)在中央控制单元(1)的控制下,驱动双轴平移台(22)和第一伺服电机(211)一起产生Y轴方向位移。

4.如权利要求3所述的垂线坐标仪自动化标定装置,其特征在于:还包括固定所述双伺服电机传动模块(2)的标定装置底座(231),标定装置底座(231)的一个边角处竖直设有垂线悬架(232),垂线悬架(232)用于悬挂钢丝垂线(233)。

5.如权利要求2所述的垂线坐标仪自动化标定装置,其特征在于:所述双轴平移台(22)包括上层平移台(221)、下层平移台(222)、平移底台(223)、X轴导轨(224)、Y轴导轨(227)、第一滚珠丝杆(225)和第二滚珠丝杆(226);平移底台(223)安装固定在标定装置底座(231)中央,上层平移台(221)和下层平移台(222)从上至下设于平移底台(223)上方,上层平移台(221)与下层平移台(222)之间通过X轴导轨(224)实现相对滑动,下层平移台(222)和平移底台(223)之间通过Y轴导轨(227)实现相对滑动;上层平移台(221)与下层平移台(222)分别与第一滚珠丝杆(225)和第二滚珠丝杆(226)连接,第一滚珠丝杆(225)和第二滚珠丝杆(226)分别设于上层平移台(221)与下层平移台(222)的侧边,且呈垂直设置。

6.如权利要求5所述的垂线坐标仪自动化标定装置,其特征在于:第一伺服电机(211)与第一滚珠丝杆(225)、第二伺服电机(212)与第二滚珠丝杆(226)均通过弹性联轴节相连;上层平移台(221)在第一伺服电机(211)的驱动下,实现第一滚珠丝杆(225)的正反旋转,从而带动上层平移台(221)在X轴导轨(224)上实现X轴方向的往复运行;下层平移台(222)在第二伺服电机(212)的驱动下,实现第二滚珠丝杆(226)的正反旋转,从而带动下层平移台(222)在Y轴导轨(227)上实现Y轴方向的往复运行。

7.如权利要求5所述的垂线坐标仪自动化标定装置,其特征在于:所述双光栅测量模块(3)包括第一光栅尺(31)、第一光栅尺位移传感器(32)、第二光栅尺(33)、第二光栅尺位移传感器(34),第一光栅尺(31)、第二光栅尺(33)的主尺分别安装在安装固定在标定装置底座(231)上;第一光栅尺(31)、第二光栅尺(33)安装在平移底台(223)外侧,分别与上层平移台(221)和下层平移台(222) 的边缘平齐,且呈垂直设置;第一光栅尺位移传感器(32)、第二光栅尺位移传感器(34)对应分别安装在上层平移台(221)和下层平移台(222)的侧面,随之活动,在活动过程中实时读取对应光栅尺上的刻度值并回传给中央控制单元(1)。

8.如权利要求7所述的垂线坐标仪自动化标定装置,其特征在于:所述中央控制单元(1)包括微处理器(11)、与微处理器(11)连接的伺服电机控制电路(12)、存储单元(13)、输入单元(14)、显示单元(15)、第一串口通信电路(16)、第二串口通信电路(17)、第三串口通信电路(18)。

9.如权利要求8所述的垂线坐标仪自动化标定装置,其特征在于:所述微处理器(11)通过第一串口通信电路(16)与上位机(5)连接,实现数据指令的上传和下达;通过伺服电机控制电路(12)实现控制第一伺服电机(211)与第二伺服电机(212)的运转;通过第二串口通信电路(17)、第三串口通信电路(18)分别与光栅测量模块(3)中第一光栅尺(31)的第一光栅尺位移传感器(32)和第二光栅尺(33)的第二光栅尺位移传感器(34)连接,实现光栅测量模块数据的传输;通过输入单元(14)和显示单元(15)实现人机交互,通过存储单元(13)实现数据存储。

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